旋转电机的转子及其制造方法与流程

本发明涉及作为旋转电机而装设于车辆等的车用交流发电机的转子、尤其是爪极式转子及其制造方法。

背景技术：

一般，车用交流发电机的爪极式转子使第一爪极和第二爪极的从基部沿轴向延伸的爪部交替啮合配置，这种转子被要求在组装完成之后能实现绕轴平衡。目前，提出了以下方案：为了获得该转子平衡而在爪极上设置钻孔，通过将其一部分材料去除来修正失衡。

例如，在专利文献1中，示出了这样的技术：利用一次平衡孔和二次平衡钻孔以不损伤风扇的方式修正作为转子的平衡，其中，上述一次平衡孔预先设置于爪极的基部的轴外侧面，上述二次平衡钻孔在上述轴外侧面上设于固接完风扇之后的将基部和爪部连接的圆角形状的爪根部。

特别地，在装设于车辆的交流发电机的转子中，在旋转时还施加有来自车辆的振动，当上述失衡较大时，可能导致刺耳的噪声增大、耐久性降低、性能变差等，因此期望转子的失衡尽可能小。

另一方面，如专利文献2那样，提出了以下车用交流发电机的转子：当用连接端子连接集电环和励磁线圈的引出线时，将上述连接端子收纳于在爪极的一端面设置的半径方向的槽中，通过将其模塑成型，改善了抗振性、抗离心力性。(例如参照专利文献2图3)。

现有技术文献

专利文献

专利文献1：wo2010/108797号公报

专利文献2：日本实用新型实开昭56－83986号公报

技术实现要素：

发明要解决的技术问题

在上述专利文献1所示的现有的转子中，用设于爪极的轴外侧面的一次平衡孔对安装风扇之前的爪极自身的平衡进行一次平衡修正，并在安装完风扇之后，用二次平衡钻孔进行二次平衡修正。因此，用于调节平衡的加工作业为两个阶段，每次均要进行不需要的加工油的洗净、安装，因此，存在妨碍制造时间缩短这样的技术问题。

另外，关于如专利文献2所示的槽设于侧面的爪极，爪极自身的平衡修正是必需的，但并没有示出为了获得因该槽的体积而实现平衡的有效方法，其结果是，爪极的加工时间、加工深度、加工工时增加，不得以会形成对磁路可能造成影响的结构。

本发明的目的是通过用简单的方法对失衡的一个原因即半径方向的槽进行平衡修正，以实现加工工序的简化、加工费用的削减、制造时间的缩短。

解决技术问题所采用的技术方案

为了解决上述技术问题，本发明的旋转电机的转子在励磁铁心体的轴外侧面设置有对一对引出线进行收纳保护的一对槽状凹陷部，其特征是，至少在距周向上相对于上述一对槽状凹陷部离开相等量的位置最近的爪状磁极的肩部上设置有通过铸造模具形成的平衡修正凹陷部。

发明效果

本发明以对失衡的一个原因即槽进行了修正的结构进行铸造成型，因此，能废除一次平衡修正，从而能实现加工时间的缩短、加工费用的削减、制造时间的缩短。

附图说明

图1是表示本发明实施方式一的旋转电机的转子结构的剖视图。

图2是图1的转子的励磁铁心体的侧视立体图。

图3是表示平衡修正凹陷部的例子的主要部分放大立体图。

图4是本发明实施方式二的励磁铁心体的侧视立体图。

图5是本发明实施方式二的励磁铁心体的立体图。

图6是说明本发明实施例的平衡修正的示意图。

图7是本发明实施方式三的励磁铁心体的侧视立体图。

具体实施方式

实施方式一

图1是表示本发明实施方式一的旋转电机的转子结构的剖视图。旋转电机的转子1具有励磁线圈2和励磁铁心，其中，上述励磁线圈2产生磁通，上述励磁铁心由第一励磁铁心体3及第二励磁铁心体4构成，该第一励磁铁心体3及第二励磁铁心体4被设成覆盖励磁线圈2，并具有以交替啮合的方式设定的爪状磁极(爪极)，励磁线圈2卷绕于绝缘绕线管5的周围。集电环组装件7构成为从外部经由未图示的电刷朝两个集电环供电。

从励磁线圈2拉出的引出线6从设于绝缘绕线管5的凸缘部的引出线卡定部14拉出，并与上述集电环组装件7连接，此时，如图2所示，该引出线6从第二励磁铁心体4的相邻的爪状磁极间的谷部41沿着外端面朝外侧延伸，并经由引出线连接部位10与构成集电环组装件7的端子8、9连接。

引出线6沿着励磁铁心体4的轴外端面从上述相邻的爪状磁极间的谷部41配置到与引出线连接部位10连接的连接部位，该引出线连接部位10配置于轴13的外周周边，因此，为了确保引出线6的耐久性、可靠性而采用将引出线6收纳于在后侧励磁铁心体4的侧面42设置的槽状凹陷部43、44中(图2)的结构。通过收纳于槽状凹陷部43、44，延伸出的引出线6一定程度得到保持，另外，该槽状凹陷部43、44也起到了电连接时的导向作用。引出线6相当于励磁线圈2的卷绕开始部和卷绕结束部，在该情况下，槽状凹陷部43、44沿着大致径向在同一对角线上设于两处。

在该引出线连接部位10处，夹着引出线6，用规定的力将电极(未图示)按压至其两外表面来进行通电，利用电阻热而使引出线6的绝缘皮膜熔融，从而进行引出线6和端子8、9的电接合。另外，在转子1上固接有冷却风扇11、12，此外，还设有用于使转子1旋转的轴13。

由于使该励磁铁心体的体积减少的槽状凹陷部43、44在径向上设于两处部位，因此，在这种情况下，作为旋转体会产生失衡，但是，若例如在周向上距这些槽状凹陷部43、44的距离相等的位置、即相对于这些槽状凹陷部43、44偏离90度的部位利用铸造励磁铁心体时的铸造模具同时设置平衡修正凹陷部45，则能获得已用铸造形状改善了平衡的状态下的励磁铁心体4。相对于现有的对轴外侧面进行钻孔加工而进行励磁铁心体自身的平衡修正的技术，能消除加工工序，能实现制造时间缩短、成本降低。

由上述铸造模具构成的平衡修正凹陷部45首先只要是容易用模具突部构成的形状即可，可考虑多种形状。例如可考虑图3所示的凹陷状、图5的立体图所示的滑梯状的形状，但并不限于此。另外，也能加入考虑了旋转时的风切声的形状。

当然，通过铸造模具设置平衡修正凹陷部45的部位、即励磁铁心体的爪状磁极根部(肩部a)可以是锥状，也可以是圆弧状，并未被限定。

上述两个槽状凹陷部43、44示出了在同一对角线上沿大致径向设置成一列的例子，但也可以是以下结构：例如考虑到平衡而与爪状磁极间的所有谷部41相对应地设置相同的槽状凹陷部。在该情况下，比起设置两个槽状凹陷部43、44的情况可改善平衡，但在如上所述那样作为两个部位的槽状凹陷部43、44的平衡手段而将平衡修正凹陷部45设于爪状磁极根部(肩部a)的情况下，平衡修正凹陷部45大致为最外周部位，因此，存在凹陷形状相对较小这样的优点。

此处，在励磁铁心体4侧进行上述引出连接，因此，槽状凹陷部43、44、平衡修正凹陷部45只要设置在励磁铁心体4上即可，但从制造零件共通化的成本观点出发，当然也可以在励磁铁心体3上设置相同的零件。

另外，上述励磁铁心体3、4绕轴均等地配置有六个爪状磁极，此外，将槽状凹陷部相对于轴对称地设于两处，因此，平衡修正凹陷部能容易地设于偏离90度的部位，但爪状磁极数和配置并不限于此，在例如五个爪状磁极不均等地配置，槽状凹陷部设于偏离对角线的两处部位的情况下，能对最接近在周向上距该两处部位的距离相等的位置的爪状磁极部设置平衡修正凹陷部等，能应对各种磁极结构。

实施方式二

图4、图5是表示本发明实施方式二的励磁铁心体的侧视图和立体图。与实施方式一不同，在励磁铁心体的每个爪状磁极上均设置了通过铸造模具形成的平衡修正凹陷部。即，在距槽状凹陷部43、44相等量(例如90度)的部位设置了平衡修正凹陷45，在其他部位设置了比其小的平衡修正凹陷部45’。藉此，全周的平衡进一步变好。与仅由平衡修正凹陷部45取得平衡的情况相比，通过设置较小的平衡修正凹陷部45’，具有不会使平衡修正凹陷部45过大的特点。

另外，在该实施例中，在全部的爪状磁极根部(肩部a)均设置了平衡修正凹陷部，因此，削减了背景技术中说明的二次平衡修正。换言之，在单一平衡修正工序时，能利用平衡修正凹陷部在该部位进行加工，并能稳定地进行加工。特别地，在设置的爪状磁极根部(肩部)形成为圆弧状的情况下，现有的修正加工时的钻孔刀刀尖的初期接触不稳定，需要多考虑，但在该实施例中由于已存在由铸造模具形成的凹陷部，能将刀尖置于该部位，因此，无需加工时的考虑。另外，也可考虑通过用于转子失衡修正加工时的夹具定位而使刀尖更稳定这样的使用方法。

图6中示意地示出了一边避开安装好的风扇12一边将修正加工的钻孔刀50的刀尖放入平衡修正凹陷部45、45’的情形。另外，在不想对平衡修正凹陷部进行加工的情况下，也可考虑以下结构：将图示的钻孔刀替换为定位夹具，对例如平衡修正凹陷部45、45’右侧的加工候补部位(图中+号)等进行加工。

实施方式三

在上述实施方式二中，在各肩部a上各设置一个平衡修正凹陷部，平衡修正凹陷部或大或小，但图7中示出了设置多个形状全都相同的平衡修正凹陷部的例子。即，设置与实施方式二的较大的平衡修正凹陷部45相当的三个平衡修正凹陷部45’，并设置与较小的平衡修正凹陷部45’相当的一个平衡修正凹陷部45’，所有平衡修正凹陷部45’形状相同。例如能通过计算机的解析等进行计算，从而以恰当的等分数(此处为十处等分)设置与槽状凹陷部43、44的体积相当的平衡修正凹陷部，并使其体现在铸造模具上。通过采用该结构，进行单一平衡修正的凹陷部的形状在任何爪部位都是相同的，因此，与实施方式二相比，容易控制加工工序。另外，将设置的凹陷部划分为多个，因此，至少能减小平衡修正凹陷部45，能获得加工时的削取裕度较大的产品。